Çözerek Öğrenelim
Radyo amatörlüğü lisans sınavında sorulan elektronik ile ilgili soruların pek çok örneği , ANTRAK tarafından yayınlanan "AMATÖR TELSİZCİLİK SINAV KILAVUZU ve BAŞVURU KİTABI" içinde yıllardır yer almaktadır. Bu kitapta soruların cevap anahtarları da vardır. Burada ise bu teknik sorulardan bir bölümünün çözümlerini bulacaksınız
106) İki tane direnç seri bağlandığında eşdeğer direnç 10 ohm, paralel bağlandığında 2,4 ohm'dur. Bu dirençlerin değerleri aşağıdakilerden hangisidir?
a) 5 ve 5 ohm b) 2 ve 8 ohm
c) 3 ve 7 ohm d) 4 ve 6 ohm
Çözüm: Bu sorunun cevabı, matematiğin iki bilinmeyenli denklem çözümü v.b. araçlarla yapılabilir. Ama bizim amacımız, olabildiğince kolay yöntemler kullanmaktır.
Seri bağlı iki direncin eşdeğer direnci, dirençlerin değerlerinin toplamına eşittir.
Cevaplara baktığımızda, tüm şıklarda da dirençlerin toplamının 10 Ω olduğunu görmekteyiz. O halde ikinci bakacağımız şey, bu değerlerdeki iki direncin paralel bağlanması durumunda değerinin 2,4 Ω olup olmadığıdır.
Paralel bağlı iki direncin eşdeğer direcini veren formül, aşağıda verilmiştir.
Bu förmül, iki direncin değerlerinin çarpımının, dirençlerin toplamına bölüneceğini gösteriyor. Şimdi tek tek her şıktaki değerleri tablo halinde bu formüle uygulayalım:
| R1 | R2 | R1xR2 | R1+R2 | Rparalel |
a | 5 | 5 | 25 | 10 | 2,5 Ω |
b | 2 | 8 | 16 | 10 | 1,6 Ω |
c | 3 | 7 | 21 | 10 | 2,1 Ω |
d | 4 | 6 | 24 | 10 | 2,4 Ω |
Doğru cevap "d" seçeneğidir.
107) Şekildeki devrede r ve R bilinmeyen dirençlerdir. A ampermetresinin sıfır göstermesi için R'nin değeri ne olmalıdır?
a) 3 ohm b) 32 ohm c) 6 ohm d) 2,5 ohm
Çözüm: Devre, bir "Wheatstone" köprüsüdür. Kare şeklindeki köprünün ana kolları, R direnci; 4 Ω ; 1 Ω ve 8 Ω dirençleridir. Ampermetre ve ona seri bağlı direnç ölçüm içindir. Devrenin yan tarafındaki 10 voltluk batarya ve ona seri bağlı 2 Ω direnç, besleme içindir. Bu tip köprü devreleri, direnç ölçmek amacıyla kullanılır. Değerini bilmediğimiz direnç R direnci olup, köprünün kollarından birini oluşturur. Amacımız, köprünün öbür kollarına değerlerini bildiğimiz dirençler koyarak, ampermetreden sıfır değerini görmektir. Bu durum elde edildiğinde, köprü dengeye geldi demektir. Dengedeki Wheatstone köprüsünde bilmemiz gereken, "birbirine paralel iki kenardaki (geometrik olarak paralellik kastediliyor) dirençlerin değerlerinin çarpımı, öteki paralel iki kenardaki dirençlerin çarpımına eşittir." Yani R direnci ile 1 Ω değerlerinin çarpımı ile 8 Ω ve 4 Ω değerlerinin çarpımı eşit olmalıdır. R x 1 Ω = 8 Ω x 4 Ω =32. Burada dikkat etmemiz gereken konu, dirençlerin birimi olup, yukarıdaki formüllerde hepsini ohm Ω cinsinden kullanmaktır. Bunun sonucunda da bilinmeyen direnç ohm Ω cinsinden bulunur.
R= (4 x 8) / 1 = 32 Ω
Buradan, cevabın "b" seçeneği olduğu anlaşılıyor.
107) Şekilde görülen devrede
ve
ise C1 ve C2 yi bulunuz.
a) 4 ve 8µF b) 3 ve 6µF c) 1 ve 2µF d) 6 ve 12µF
Çözüm: paralel bağlı iki kondansatör ile bunlara seri bağlı iki kondansatörün eşdeğer kapasitesi 9/10 μF olarak verilmiş. Değerleri bilinen iki kondansatörün, sistemin dış tarafında olmasına rağmen, seri olmaları nedeniyle peşpeşe olduklarını düşünebiliriz. O halde seri bağlı ve değerleri 2 μF olan iki kondansatörün eşdeğer kapasitesini bulabiliriz.
Seri bağlı iki konsatörün eşdeğer kapasitesinin veren formül aşağıdadır.
(107-1)
Buna göre seri bağlı iki adet 2 μF, C=(2×2)/(2+2) formülü uyarınca 1 μF eşdeğer kapasite oluşturur. Şimdi sistemi, paralel C1 ve C2 ile onlara seri bir adet 1 μF'dan oluşuyor diye düşünebiliriz.
Paralel C1 ve C2 kapasitesi bilinmediği için onları Cp sembolü ile gösterelim. Cp ve 1 μF seri olduğu için, eşdeğer kapasite yine (107-1) formülü kullanılarak elde edilir.
Buradan 9x (Cp+1) = 10 x (Cp X 1) -> 9Cp + 9 = 10Cp -> Cp = 9 μF bulunur.
Paralel bağlı iki kondansatörün değeri, kapasitelerinin toplamına eşittir.
formülü uyarınca, toplamı 9 μF olan ve soruda
şeklinde oranları verilen kapasite değerleri 3 μF ve 6 μF olur. (Yani oranları bire karşı iki olup, toplamları da 9 eden iki sayı 3 ve 6 dır).
Doğru cevap "b" seçeneğidir.
109) Şekilde görülen değişken direncin (R) değeri kaça ayarlanmalıdır ki 5 ohm'luk dirençteki güç 20 Watt olsun?
a) 16 ohm b) 10 ohm c) 20 ohm d) 32 ohm
Çözüm: Bir direncin gücü ile, akım ve gerilim arasındaki bağıntı aşağıdaki formülde verilmiştir.
Bu denklemde
denkleminden
çıkar. 5Ω direncin voltajı 10 volt ise, Ohm kanunu
gereğince akım, I5 = 10/5= 2 A bulunur. 20Ω ve 5Ω paralel olduğu için, voltajlar (V20=10 V) aynı olur. O halde 20Ω un akımı
kullanılarak I20 = 10/20 = 0.5 A bulunur. Sözedilen iki direncin akımları toplanarak (Kirşof kanunu) R direncinin üst noktasına girerler, yani IR = 2 + 0.5 = 2.5 A . R direncinin voltajı ile 20Ω ( ya da 5Ω ) direncin voltajının toplamı giriş voltajı olan 50 V'a eşittir. 50 V = V20 + VR = 10 + VR à VR = 50 -10 =40 V bulunur. Ohm kanunu
kullanılarak, R = 40 / 2.5 = 16Ω hesaplanır.
Doğru cevap "a" seçeneğidir.
110) Kapasitans biriminin farad olduğu bilinmektedir. 1 Farad aşağıdakilerin hangisi ile eşdeğerdir?
a) 103 mikrofarad b) 106 pikofarad c) 1012 mikrofarad d) 1012 pikofarad
Çözüm: Bu soruyu ancak ezberden bilirseniz cevaplarsınız. Zor olsa da aşağıdaki tabloyu ezberlemek zorundasınız.
piko | nano | mikro | mili | birim | kilo | mega | giga | |
piko | 10^-12 | |||||||
nano | 10^-9 | |||||||
mikro | 10^-6 | |||||||
mili | 10^-3 | |||||||
birim | 10^12 | 10^9 | 10^6 | 10^3 | 1=10^0 | 10^-3 | 10^-6 | 10^-9 |
kilo | 10^3 | |||||||
mega | 10^6 | |||||||
giga | 10^9 |
Doğru cevap"d" seçeneğidir.
Teknik soruları cevaplamaya gelecek ay da devam etmek üzere hoşça kalınız.
Temel Y. METİN
TB2CBB